DE102015216818A1

DE102015216818A1 - Gebaute Bundlagerschale mit halbschalenförmigem Radiallagerteil und mit wenigstens einem scheibenförmigen Axiallagerteil

Info

Publication number: DE102015216818A1
Application number: DE102015216818.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Treutner
Original assignee: KS Gleitlager GmbH
Current assignee: KS Gleitlager GmbH
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-03-02

Abstract

Gebaute Bundlagerschale (2), mit einer axialen Richtung (4), einer dazu konzentrischen Umfangsrichtung (6) und einer radialen Richtung (8), mit einem halbschalenförmigen Radiallagerteil (10), wobei das Radiallagerteil (10) eine radial innere Gleitfläche (14) und einen in der Umfangsrichtung (6) erstreckten Randbereich (16) mit im Wesentlichen in radialer Richtung (8) durchgehenden Halteausnehmungen (18) aufweist und mit einem am Randbereich (16) des Radiallagerteils (10) befestigbaren scheibenförmigen Axiallagerteil (12), das im Wesentlichen in einer radialen Ebene erstreckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die Halteausnehmungen (18) Einlegeteile (20) eingesetzt sind, dass diese Einlegeteile (20) im eingesetzten Zustand mit dem Axiallagerteil (12) stoffschlüssig verbunden sind und dass die Einlegeteile (20) und Halteausnehmungen (18) derart komplementär zueinander ausgebildet und angeordnet sind, dass das Axiallagerteil (12) sich im stoffschlüssig verbundenen Zustand mit den Einlegeteilen (20) in einer in allen Richtungen (4, 6, 8) formschlüssigen und verliersicheren Hintergriffsstellung gegenüber dem Radiallagerteil (10) befindet, jedoch zumindest in axialer Richtung (4) geringfügig spielbehaftet am Radiallagerteil (10) gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine gebaute Bundlagerschale, mit einer axialen Richtung, einer dazu konzentrischen Umfangsrichtung und einer radialen Richtung, mit einem halbschalenförmigen Radiallagerteil, wobei das Radiallagerteil eine radial innere Gleitfläche und einen in der Umfangsrichtung erstreckten Randbereich mit im Wesentlichen in radialer Richtung durchgehenden Halteausnehmungen aufweist und mit einem am Randbereich des Radiallagerteils befestigbaren scheibenförmigen Axiallagerteil, das im Wesentlichen in einer radialen Ebene erstreckt ist.
Gebaute Bundlagerschalen sind in großem Umfang bekannt. Beispielsweise befassen sich EP 0 962 670 B1 , EP 0 962 671 B1 , EP 0 962 672 B2 , EP 2 233 759 B1 und DE 40 15 256 A1 mit der Anbringung des scheibenförmigen Axiallagerteils an dem halbschalenförmigen Radiallagerteil. Bei den genannten Druckschriften erfolgt die Anbringung durch Deformation oder Verstemmung bestimmter Teilstücke des Axial- oder Radiallagerteils.
Es hat sich gezeigt, dass durch die zur Deformation oder Verstemmung notwendige einwirkende Kraft auf das Axial- oder Radiallagerteil ungewünschte Spannungen und Verformungen am Axial- und/oder Radiallagerteil erzeugt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anbringung des scheibenförmigen Axiallagerteils weiter dahingehend zu verbessern, dass eine wirtschaftliche und verfahrenstechnisch prozesssichere und einfach ausführbare Montage möglich ist, welche die Maßhaltigkeit der Komponenten nicht nachteilig beeinflusst.
Diese Aufgabe wird bei einer gebauten Bundlagerschale der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in die Halteausnehmungen Einlegeteile eingesetzt sind, dass diese Einlegeteile im eingesetzten Zustand mit dem Axiallagerteil stoffschlüssig verbunden sind und dass die Einlegeteile und Halteausnehmungen derart komplementär zueinander ausgebildet und angeordnet sind, dass das Axiallagerteil sich im stoffschlüssig verbundenen Zustand mit den Einlegeteilen in einer in allen Richtungen, das heißt in axialer Richtung, Umfangsrichtung und radialer Richtung, formschlüssigen und verliersicheren Hintergriffsstellung gegenüber dem Radiallagerteil befindet, jedoch zumindest in axialer Richtung geringfügig spielbehaftet am Radiallagerteil gehalten ist.
In die in radialer Richtung durchgehenden fensterartigen jedoch in Umfangsrichtung und in axialer Richtung begrenzten Halteausnehmungen sind erfindungsgemäß Einlegeteile, vorzugsweise zumindest in axialer Richtung spielbehaftet, eingesteckt. Das Axiallagerteil ist durch einen translatorischen Fügevorgang in radialer oder axialer Richtung derart an das Radiallagerteil angelegt, so dass die in die Halteausnehmungen eingesteckten Einlegeteile das Axiallagerteil kontaktieren. Dadurch lässt sich, insbesondere durch Verschweißen, eine stoffschlüssige Verbindung der Einlegeteile mit dem Axiallagerteil realisieren. Das Axiallagerteil ist im stoffschlüssig verbundenen Zustand mit den in die fensterartigen Halteausnehmungen eingesteckten Einlegeteilen in einer formschlüssigen Hintergriffsstellung gegenüber dem Radiallagerteil und ist dadurch verliersicher in allen Richtungen, das heißt in axialer Richtung, Umfangsrichtung und radialer Richtung, am Radiallagerteil gehalten, ohne dass das Axial- oder Radiallagerteil unter Krafteinwirkung verformt oder deformiert worden ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, dass das Radiallagerteil zwei im Wesentlichen in radialer Richtung durchgehende fensterartige Halteausnehmungen aufweist und dass diese Halteausnehmungen beidseits eines Scheitels der Bundlagerschale, und zwar insbesondere und vorzugsweise in einem Winkel zwischen 30° und 40° zum Scheitel, angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich mit zwei Halteausnehmungen und zwei Einlegeteilen ein Hintergriff in radialer und durch den Scheitel der Bundlagerschale gehender Richtung erreichen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es denkbar, dass das Radiallagerteil drei im Wesentlichen in radialer Richtung durchgehende Halteausnehmungen aufweist und dass vorzugweise zwei Halteausnehmungen beidseits eines Scheitels der Bundlagerschale, und zwar insbesondere und vorzugsweise in einem Winkel zwischen 30° und 40° zum Scheitel, und eine dritte Halteausnehmung im Scheitel der Bundlagerschale angeordnet ist.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Halteausnehmungen im Bereich von Schmiernuten des Axiallagerteils ausgebildet sind. Dadurch ist während der Montage die Kontaktfläche zwischen dem Axiallagerteil und den Einlegeteilen zum stoffschlüssigen Verbinden der Teile besser zugänglich.
In Weiterbildung der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, wenn an dem Axiallagerteil im Bereich der Schmiernuten Ausklinkungen in radialer Richtung für die Anlage der Einlegeteile an das Axiallagerteil ausgebildet sind.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Ausklinkungen des Axiallagerteils und die Halteausnehmungen des Radiallagerteils, insbesondere im Flachzustand des Materials, mittels eines Stanzverfahrens hergestellt sind.
Im Hinblick auf die Realisierung einer verliersicheren Anordnung erweist sich als vorteilhaft, dass die Einlegeteile keilförmig und die Halteausnehmungen in einer damit ungefähr komplementär zusammenwirkenden Form ausgebildet sind.
Keilförmig bedeutet im weitesten Sinne eine sich verjüngende Form aufweisend, so dass die Einlegeteile entweder von radial innen oder radial außen in die Halteausnehmungen einsetzbar, aber aufgrund ihrer Form nicht durch die Halteausnehmungen hindurch steckbar sind sondern nach radial innen oder radial außen verliersicher gehalten sind.
Auf diese Weise lässt sich mit in die Halteausnehmungen eingesteckten und mit dem Axiallagerteil stoffschlüssig verbundenen Einlegeteilen eine verliersichere Befestigung des Axiallagerteils am Radiallagerteil erreichen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Einlegeteile T-förmig oder L-förmig ausgebildet. Sind die Einlegeteile von radial innen in die Halteausnehmungen eingesteckt, liegen die Querschenkel der Einlegeteile radial innen am Radiallagerteil an und ein Durchfallen der Einlegeteile nach radial außen durch die Halteausnehmung des Radiallagerteils wird verhindert, bevor das Axiallagerteil an das Radiallagerteil gefügt ist und die Einlegeteile kontaktiert. Sind die Einlegeteile von radial außen in die Halteausnehmungen eingesteckt, liegen die Querschenkel der Einlegeteile radial außen am Radiallagerteil an und bilden eine vergrößerte Kontaktfläche für die stoffschlüssige Verbindung mit dem Axiallagerteil.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, wenn zur radialen Abstützung der Querschenkel der T-förmigen oder L-förmigen Einlegeteile die Halteausnehmungen des Radiallagerteils eine damit zusammenwirkende Abstufung in Dickenrichtung aufweisen. Es ist denkbar, dass diese Abstufung in Dickenrichtung als eine in Umfangsrichtung durchgehende Nut im Radiallagerteil ausgebildet ist und im noch flachen Zustand des Ausgangsmaterials für das Radiallagerteil in einem Fräsverfahren hergestellt ist.
Im Hinblick auf die Realisierung einer zusätzlichen Verliersicherung von Radial- und Axiallagerteil, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Radiallagerteil weiter wenigstes eine Anschlagausnehmung aufweist, die mit einer nach radial innen erstreckten Anschlagzunge des Axiallagerteils derart zusammenwirkt, dass eine Verdrehbarkeit von Radiallagerteil zu Axiallagerteil in Umfangsrichtung begrenzt wird.
In Weiterbildung der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, dass die in die Halteausnehmungen eingesetzten Einlegeteile mit einer radial inneren Oberfläche des Randbereichs des Radiallagerteils flächenbündig oder zurückgesetzt ausgebildet sind. Dadurch kann die Gleitfläche des Radiallagerteils sich bis in den Randbereich des Radiallagerteils erstrecken.
In Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass der Randbereich des Radiallagerteils gegenüber der Gleitfläche des Radiallagerteils in radialer Richtung durch spanabhebende Bearbeitung zurückgesetzt ist, insbesondere um 0,35 mm–1,5 mm.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, erweist es sich als vorteilhaft, wenn beidseitig an jeweiligen Randbereichen des Radiallagerteils je ein Axiallagerteil befestigt ist.
Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und um eine sehr genaue Schweißnaht zu erhalten, erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die stoffschlüssige Verbindung zwischen Axiallagerteil und den Einlegeteilen vorzugsweise mittels eines Elektronen- oder Laserstrahlschweißverfahren hergestellt ist. Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Radiallagerteil und/oder das Axiallagerteil einen Stahl/Aluminium- oder Stahl/Kupfer-Verbundwerkstoff umfassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
1a eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der gebauten Bundlagerschale;
1b eine Ansicht in axialer Richtung auf die gebaute Bundlagerschale gemäß 1a;
1c eine Draufsicht auf die gebaute Bundlagerschale gemäß 1a;
1d eine Schnittansicht gemäß K-K aus 1a; und
2 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der gebauten Bundlagerschale.
Die Figuren zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnete Bundlagerschale mit einer axialen Richtung 4, einer dazu konzentrischen Umfangsrichtung 6 und einer radialen Richtung 8. Die Bundlagerschale 2 umfasst ein halbschalenförmiges Radiallagerteil 10 und zwei scheibenförmige im Wesentlichen in einer radialen Ebene erstreckte Axiallagerteile 12. Das Radiallagerteil 10 weist eine einem Gleitpartner zugewandte radial innere Gleitfläche 14 und zwei in Umfangsrichtung 6 erstreckte Randbereiche 16 auf. Der Randbereich 16 des Radiallagerteils 10 ist gegenüber der Gleitfläche 14 des Radiallagerteils 10 in radialer Richtung 8 zurückgesetzt. Die Axiallagerteile 12 sind beidseits im jeweiligen Randbereich 16 des Radiallagerteils 10 auf noch näher zu beschreibende Weise gehalten. In den Randbereichen 16 des Radiallagerteils 10 sind mehrere in radialer Richtung 8 durchgehende, in Umfangsrichtung 6 und in axialer Richtung 4 begrenzte Halteausnehmungen 18 ausgebildet. In die jeweilige Halteausnehmung 18 ist ein Einlegeteil 20 eingesetzt.
Wie aus den 1a und 1b ersichtlich ist am Axiallagerteil 12 im Bereich einer Schmiernut 22 eine Ausklinkung 24 ausgebildet. Das Axiallagerteil 12 ist durch einen translatorischen axialen oder radialen Fügevorgang derart an den Randbereich 16 des Radiallagerteils 10 angelegt, dass das in die Halteausnehmung 18 eingesteckte Einlegeteil 20 an der Ausklinkung 24 des Axiallagerteils 12 anliegt. Dadurch kann das Einlegeteil 20 im Bereich der Ausklinkung 24 mit dem Axiallagerteil 12 stoffschlüssig, insbesondere über Laserschweißnähte oder -punkte 26, verbunden werden.
1b zeigt eine Ansicht in axialer Richtung 4 auf die gebaute Bundlagerschale 2. Im Bereich der Schmiernuten 22 des Axiallagerteils 12 ist jeweils eine Halteausnehmung 18 im Randbereich 16 des Radiallagerteils 10 ausgebildet. Dabei ist eine Halteausnehmung 18 im Scheitel 28 der Bundlagerschale 2 und zwei weitere Halteausnehmungen 18 beidseits des Scheitels 28 in einem Winkel α zum Scheitel 28 angeordnet.
1d zeigt eine Schnittansicht der gebaute Bundlagerschale gemäß K-K der 1c. In die Halteausnehmungen 18 ist jeweils ein Einlegeteil 20 eingesteckt, das jeweils an einer Ausklinkung 24 des Axiallagerteils 12 anliegt und mit dem Axiallagerteil 12 stoffschlüssig, insbesondere über Laserschweißnähte oder -punkte 26, verbunden ist. Das Axiallagerteil 12 ist dadurch in allen Richtungen 4, 6, 8 verliersicher, jedoch zumindest in axialer Richtung 4 geringfügig spielbehaftet am Radiallagerteil 10 gehalten.
2 zeigt eine Schnittansicht auf die gebaute Bundlagerschale 2 in einer weiteren Ausführungsform. An dem Axiallagerteil 12 sind zwei im Wesentlichen in der radialen Ebene erstreckte Anschlagzungen 32 ausgebildet. Das Axiallagerteil ist in einem translatorischen axialen Fügevorgang derart an das Radiallagerteil 10 angelegt, dass die Anschlagzungen mit einer jeweiligen Anschlagausnehmung 30 in dem Radiallagerteil 10 zusammen wirken, so dass eine Verdrehbarkeit in Umfangsrichtung 6 begrenzt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0962670 B1 [0002]
EP 0962671 B1 [0002]
EP 0962672 B2 [0002]
EP 2233759 B1 [0002]
DE 4015256 A1 [0002]

Claims

Gebaute Bundlagerschale (2), mit einer axialen Richtung (4), einer dazu konzentrischen Umfangsrichtung (6) und einer radialen Richtung (8), mit einem halbschalenförmigen Radiallagerteil (10), wobei das Radiallagerteil (10) eine radial innere Gleitfläche (14) und einen in der Umfangsrichtung (6) erstreckten Randbereich (16) mit im Wesentlichen in radialer Richtung (8) durchgehenden Halteausnehmungen (18) aufweist und mit einem am Randbereich (16) des Radiallagerteils (10) befestigbaren scheibenförmigen Axiallagerteil (12), das im Wesentlichen in einer radialen Ebene erstreckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die Halteausnehmungen (18) Einlegeteile (20) eingesetzt sind, dass diese Einlegeteile (20) im eingesetzten Zustand mit dem Axiallagerteil (12) stoffschlüssig verbunden sind und dass die Einlegeteile (20) und Halteausnehmungen (18) derart komplementär zueinander ausgebildet und angeordnet sind, dass das Axiallagerteil (12) sich im stoffschlüssig verbundenen Zustand mit den Einlegeteilen (20) in einer in allen Richtungen (4, 6, 8) formschlüssigen und verliersicheren Hintergriffsstellung gegenüber dem Radiallagerteil (10) befindet, jedoch zumindest in axialer Richtung (4) geringfügig spielbehaftet am Radiallagerteil (10) gehalten ist.
Bundlagerschale (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallagerteil (10) zwei Halteausnehmungen (18) aufweist und dass diese zwei Halteausnehmungen (18) vorzugsweise beidseits eines Scheitels (28) der Bundlagerschale (2), insbesondere in einem Winkel α zwischen 30° und 40° zum Scheitel (28), angeordnet sind.
Bundlagerschale (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallagerteil (10) drei Halteausnehmungen (18) aufweist und dass eine Halteausnehmung (18) vorzugsweise im Scheitel (28) der Bundlagerschale (2), und die zwei weiteren Halteausnehmungen (18) vorzugsweise beidseits des Scheitels (28) der Bundlagerschale (2), insbesondere in einem Winkel α zwischen 30° und 40° zum Scheitel (28) angeordnet sind.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteausnehmungen (18) im Bereich der Schmiernuten (22) des Axiallagerteils (12) ausgebildet sind.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Axiallagerteil (12) im Bereich der Schmiernuten (22) Ausklinkungen (24) in radialer Richtung (8) für die Anlage der Einlegeteile (20) an das Axiallagerteil (12) ausgebildet sind.
Bundlagerschale (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausklinkungen (24) des Axiallagerteils (12) und/oder die Halteausnehmungen (18) des Radiallagerteils (10) mittels eines Stanzverfahrens hergestellt sind.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegeteile (20) keilförmig und die Halteausnehmungen (18) in einer damit zusammenwirkenden Form ausgebildet sind.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegeteile (20) T-förmig oder L-förmig sind, und ein Querschenkel des T-förmigen oder L-förmigen Einlegeteils (20) von radial innen oder radial außen am Radiallagerteil (10) zu liegen kommt.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur radialen Abstützung des Einlegeteils (20) die Halteausnehmung (18) des Radiallagerteils (10) eine damit zusammenwirkende Abstufung in Dickenrichtung aufweist.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallagerteil (10) weiter wenigstes eine Anschlagausnehmung (30) aufweist, die mit einer nach radial innen erstreckten Anschlagzunge (32) des Axiallagerteils (12) derart zusammenwirkt, dass eine Verdrehbarkeit in Umfangsrichtung (6) begrenzt wird.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Halteausnehmungen (18) eingesetzten Einlegeteile (20) mit einer radial inneren Oberfläche des Randbereichs (16) des Radiallagerteils (10) flächenbündig oder zurückgesetzt ausgebildet sind.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (16) des Radiallagerteils (10) gegenüber der Gleitfläche (14) des Radiallagerteils (10) in radialer Richtung (8) durch spanabhebende Bearbeitung zurückgesetzt ist, insbesondere um 0,35 mm–1,5 mm.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig an jeweiligen Randbereichen (16) des Radiallagerteils (10) je ein Axiallagerteil (12) befestigt ist.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung des Axiallagerteils (12) mit den Einlegeteilen (20) mittels eines Elektronen- oder Laserstrahlschweißverfahren hergestellt ist.
Bundlagerschale (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallagerteil (12) und/oder das Radiallagerteil (10) einen Stahl/Aluminium- oder Stahl/Kupfer-Verbundwerkstoff umfasst.